Coeficient molar d'absorció

En química, el coeficient d'absorció molar o coeficient d'atenuació molar (ε) és una mida de l'intensitat en la que una espècie química absorbix i, per lo tant, atenua la llum a una llongitut d'ona determinada. És una propietat intrínseca de l'espècie. l'unitat de el SI per al coeficient d'absorció molar és el metro quadrat per mol (m²/mol), pero en la pràctica les cantitats solen expressar-se en M⁻¹⋅cm⁻¹ o L⋅mol⁻¹⋅cm⁻¹ (abdós unitats equivalen a 0.1 m²/mol). En la lliteratura antiga s'utilisa a voltes cm²/mol. El coeficient d'absorció molar també es coneix com a coeficient d'extinció molar i absortividad molar, pero l'IUPAC ha desaconsellat l'us d'estos térmens alternatius.

Llei de Beer-Lambert

l'absorbancia d'un material que conté una sola espècie absorbent depén de la llongitut del camí òptic i de la concentració de dita espècie, segons la llei de Beer-Lambert:

$A=\epsilon c\ell ,$

a on:

• ε és el coeficient d'absorció molar del material;
• c és la concentració molar de l'espècie;
• ℓ és la llongitut del camí òptic.

Diferents disciplines ampren distintes convencions respecte a si l'absorbancia és decádica (en base 10) o neperiana (en base i), és dir, definida per mig del logaritmo decimal (log) o el logaritmo natural (ln). El coeficient d'absorció molar sol ser decádico. En cas d'ambigüitat, és important indicar quin de les dos definicions s'aplica.

Quan hi ha N espècies absorbents en una dissolució, la absorbancia total és la suma de les absorbancia de cada espècie individual i:

$A=\sum _{i=1}^N{A}_i=\ell \sum _{i=1}^N{\epsilon }_i{c}_i.$

La composició d'una mescla de N espècies absorbents pot determinar-se medint la absorbancia a N llongituts d'ona (prèviament deuen conéixer-se els valors del coeficient d'absorció molar per a cada espècie a dites llongituts d'ona). Les llongituts d'ona elegides solen ser les de màxima absorció (màxims d'absorbancia) per a cada espècie. Cap de les llongituts d'ona deu ser un punt isosbéstico per a un parell d'espècies. El següent sistema d'equacions simultànees permet trobar les concentracions de cada espècie absorbent:

$\{\begin{array}{c}A({\lambda }_1)=\ell \sum _{i=1}^N{\epsilon }_i({\lambda }_1)c_i,\\ \cdots \\ A({\lambda }_N)=\ell \sum _{i=1}^N{\epsilon }_i({\lambda }_N)c_i.\end{array}$

El coeficient d'absorció molar (en unitats de M⁻¹⋅cm⁻¹) està directament relacionat en la secció travessera d'atenuació (en unitats de cm²) a través de la constant de Avogadro N_A:

$\sigma =\ln (10)\frac{10^3}{N_{\text{A}}}\epsilon \approx 3.82353216\times 10^{-21}\epsilon .$

Coeficient d'absorció másico

El coeficient d'absorció másico és igual al coeficient d'absorció molar dividit per la massa molar de l'espècie absorbent:

${\epsilon }_m=\frac{\epsilon }{M}$

a on:

• ε_m és el coeficient d'absorció másico;
• ε és el coeficient d'absorció molar;
• M és la massa molar de l'espècie absorbent.